Ðèñ. 3.11. Полная эффективность регистрации пика полного поглощен ия для точечного источника на расстоянии 83 мм от поверхности истинного коакс иального детектора Ge(Li) объемом 38 см3 (переделано из [15]). Интерпретация аналогична

ðèñ. 3.10

3.4 ВЫБОР ДЕТЕКТОРА

НРА имеет различные цели, которые могут диктовать выбор разных детекторов. Обсуждение выбора детекторов с точки зрения энергетического разрешения дано в главе 4. Дополнительным фактором выбора является рассматриваемый с точки зрения практического применения энергетический диапазон гамма-излу- чения (или рентгеновского излучения). Вообще, основные рассматриваемые энергии фотонов в НРА ядерных материалов находятся в диапазоне от низкой рентгеновской области (85-100 кэВ) до приблизительно 400 кэВ. Исключениями являются плотнометрия по LIII-краю в области энергий от 15 до 30 кэВ (см. главу 9), измерения изотопного состава плутония в области от 400 до 1000 кэВ (см. главу 8) и редкие измерения активности дочерних продуктов 238U в области от 600 до 1000 кэВ. Основные характеристики гамма-излучений ядерных материалов приведены в табл. 1.2. Как было показано выше, толстые (по оси) детекторы являются более эффективными для измерения высоких энергий, а для измерений низкоэнергетических квантов гамма- и рентгеновского излучения лучше подходят тонкие (по оси) детекторы, благодаря их оптимальной эффективности регистрации при низких и средних энергиях и относительной нечувствительности к излу-

чению с более высокой энергией. Другие факторы, такие как стоимость и портативность, могут диктовать использование менее дорогих и более миниатюрных сцинтилляционных детекторов NaI с сопутствующей потерей хорошего энергети- ческого разрешения. В последние годы стали доступны детекторы высокого разрешения с небольшими сосудами Дьюара с жидким азотом, что позволяет уменьшить размеры детектирующей системы до размеров детекторов NaI. Однако стоимостные соображения все еще заставляют отдавать предпочтение сцинтилляционному детектору перед детектором высокого разрешения.

ЛИТЕРАТУРА

1.G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement (John Wiley & &Sons, Inc., New York, 1979).

2.F. Adams and R. Dams, Applied Gamma-Ray Spectrometry (Pergamon Press, New York, 1975).

3.C.E. Moss, E.J. Dowdy, and M.C. Lucas, "Bismuth Germanate Scintillators: Applications in Nuclear Safeguards and Health Physics", Nuclear Instruments and Methods A242, 480 (1986).

4.P.E. Koehler, S.A. Wender, and J.S. Kapustinsky, "Improvements in the Energy Resolution and High-Count-Rate Performance of Bismuth Germanate", Nuclear Instruments and Methods A242, 369 (1986).

5.J.B. Birks, The Theory and Practice of Scintillation Counting (Pergamon Press, Oxford, 1964).

6.H.W. Cramer, C. Chasman, and K.W. Jones, "Effects Produced by Fast Neutron Bombardment of Ge(Li) Gamma-Ray Detectors", Nuclear Instruments and Methods 62, 173 (1968).

7.P.H. Stelson, J.K. Dickens, S. Raman, and R.C. Trammell, "Deterioration of Large Ge(Li) Diodes Caused by Fast Neutrons," Nuclear Instruments and Methods 98, 481 (1972).

8.R. Baader, W. Patzner, and H. Wohlfarth, "Regeneration of Neutron-Damaged Ge(Li) Detectors Inside the Cryostat," Nuclear Instruments and Methods 117, 609 (1974).

9.R.H. Pehl, "Germanium Gamma-Ray Detectors," Physics Today 30, 50 (Nov., 1977).

10.J.M. Marler and V.L. Gelezunas, "Operational Characteristics of High-Purity Germanium Photon Spectrometers Cooled by a Closed-Cycle Cryogenic Refrigerator," IEEE Transactions on Nuclear Science NS 20, 522 (1973).

11.E. Sakai, "Present Status of Room-Temperature Semiconductor Detectors," Nuclear Instruments and Methods 196, 121 (1982).

12.P. Siffert et al., "Cadmium Telluride Nuclear Radiation Detectors," IEEE Transactions on Nuclear Science NS 22, 211 (1975).

13.U. Fano, "On the Theory of Ionization Yield of Radiation in Different Substances," Physics Review 70, 44 (1946); "Ionization Yield of Radiation II: The Fluctuations in the Number of Ions," Physics Review 72, 26 (1947).

14.A.F. Muggleton, "Semiconductor X-Ray Spectrometers," Nuclear Instruments and Methods 101, 113 (1972).

15.H. Seyfarth, A.M. Hassan, B. Hrastnik, P. Goettel, and W. Delang, "Efficiency Determination for some Standard Type Ge(Li) Detectors for Gamma Rays in the Energy Range from 0,04 to 11 MeV," Nuclear Instruments and Methods 105, 301 (1972).